JP2011189694A - 液体供給装置、液体供給方法及び画像記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 バルブの動作に起因する流路内の液体の圧力変動量を減少させるとともに、流路上に設けられたバルブの動作不良を解消することが可能な液体供給装置、液体供給方法及び画像記録装置を提供する。
【解決手段】 グラフＬ１に示すように、印加電圧Ｖを初期値Ｖ_Ａから最終値Ｖ_Ｂに徐々に変化させる。ここで、初期値Ｖ_Ａ及び最終値Ｖ_Ｂは、種類が同じ複数個のバルブのバルブ駆動閾値Ｖｔｈ又はその経時変化を測定して、バルブ駆動閾値Ｖｔｈの測定値の最小値Ｖｍｉｎと最大値Ｖｍａｘとを求めることにより決定される。電圧の時間変化量と圧力の変動量を予め測定して、圧力の変動量が圧力変動許容上限値よりも小さくなる電圧の時間変化量（図中のＬｃ及びＬｄ）の範囲を求める。システムコントローラ１２４は、バルブを駆動するときに、初期値Ｖ_Ａ、最終値Ｖ_Ｂ、及び電圧の時間変化量を読み出して、バルブＢ１及びＢ２に印加される電圧を制御する。
【選択図】 図６

Description

本発明は液体供給装置、液体供給方法及び画像記録装置に係り、特に記録媒体に液体を吐出する液体吐出ヘッドに液体を供給するための技術に関する。

特許文献１には、ソレノイド及び該ソレノイドにより駆動される弁体を有する電磁弁を駆動する電磁弁駆動装置において、ソレノイドへ供給される電流を検出し、検出された電流値の平均化処理をして平均化処理された電流値と目標電流との差に応じてパルス幅を変調して、目標電流が得られるようにすることが開示されている。

特許文献２には、電磁弁の閉弁時における弁体の位置を検出し、前記弁体の位置検出結果に基づいて前記ソレノイドに対する電流値を制御することが開示されている。

特開平７−２６９７３８号公報 特開２００８−１９６５９６号公報

バルブ（弁、電磁弁）は、流路内における液体の流れを制御するためのものであり、バルブを開閉駆動することにより、流路内の液体の通水及び止水が制御される。上記バルブには、経時変化、個体差又は駆動系の不具合等により、動作不良が生じる場合がある。バルブの動作不良が生じると、流路の開閉制御が不安定になり、液体供給装置の機能・性能が低下するという問題がある。

バルブの動作不良が生じた場合、特許文献１及び２に記載の技術では、ソレノイドに供給する電流を増加させることにより、弁体を所望の位置に移動させることが可能である。しかしながら、電流値を増加させた場合、電流値の増加に応じて電磁弁の開閉のスピードが増大し、流路内における液体の圧力変動が増大する。液体吐出ヘッド（インクジェットヘッド）に液体を供給する流路内において圧力変動が発生すると、液体吐出ヘッドのノズルから気泡が吸引されたり、ノズルから液体があふれることにより、液体の吐出不良が生じるおそれがある。

更に、特許文献１及び２では、それぞれソレノイドに供給される電流の検出及び弁体の位置検出のための検出装置が必要となるため、装置が大型化、複雑化し、コストアップを招くという問題がある。例えば、液体吐出ヘッドは、長尺になるほどバルブの数が多くなり、上記の検出装置が多数必要になる。このため、検出装置が複雑になり、誤配線など組み立てミスにつながる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、バルブの動作に起因する流路内の液体の圧力変動量を減少させるとともに、流路上に設けられたバルブの動作不良を解消することが可能な液体供給装置、液体供給方法及び画像記録装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係る液体供給装置は、液体吐出ヘッドに接続された液体供給流路と、前記液体供給流路に設けられ、印加電圧に応じて開閉する弁と、前記弁に印加される電圧を制御する電圧制御手段であって、前記弁に印加される電圧値を、前記弁が動作するために必要な電圧の閾値より小さい初期値から前記弁が動作するために必要な電圧の閾値より大きい最終値まで徐々に変化させる電圧制御手段とを備える。

上記第１の態様によれば、弁の動作に起因する流路内の液体の圧力変動を抑制するとともに、液体供給流路上に設けられた弁の動作不良を解消することが可能になる。

本発明の第２の態様に係る液体供給装置は、液体吐出ヘッドに接続された液体供給流路と、前記液体供給流路に設けられ、印加電圧に応じて開閉する弁と、前記弁に印加される電圧を制御する電圧制御手段であって、前記弁に印加される電圧値を、所定の初期値から所定の最終値まで徐々に変化させる電圧制御手段と、前記液体供給流路内の液体の圧力を測定する圧力測定手段と、前記圧力測定手段による圧力の測定値に基づいて、前記弁に印加される電圧の初期値及び前記弁に印加される電圧の単位時間当たりの変化量の少なくとも一方を調整する調整手段とを備える。

上記第２の態様によれば、液体供給流路内の液体の圧力を監視して、印加電圧の初期値及び電圧の時間変化量を変化させることにより、弁の動作に起因する流路内の液体の圧力変動を抑制するとともに、液体供給流路上に設けられたバルブの動作不良を解消することが可能になる。

本発明の第３の態様に係る液体供給装置は、上記第２の態様において、前記調整手段が、前記弁に電圧を印加する前後における前記圧力の変動量が所定値以上の場合に、前記弁に印加される電圧の単位時間当たりの変化量を減少させるようにしたものである。

上記第３の態様によれば、印加電圧の時間変化量を減少させることにより、圧力の変動量を減少させることができる。

本発明の第４の態様に係る液体供給装置は、上記第２又は第３の態様において、前記調整手段が、前記弁に電圧を印加してから前記圧力の変動が検知されるまでの時間が所定値以下の場合に、前記弁に印加される電圧の初期値を減少させるようにしたものである。

本発明の第５の態様に係る液体供給装置は、上記第２又は第３の態様において、前記調整手段が、前記弁に電圧を印加してから前記圧力の変動が検知されるまでの時間が所定値以下で、かつ、前記弁に電圧を印加する前後における前記圧力の変動量が所定値以上の場合に、前記弁に印加される電圧の初期値を減少させるようにしたものである。

上記第４及び第５の態様によれば、印加電圧の初期値が弁の駆動に必要な電圧の閾値以上の場合に、初期値を小さくすることにより、液体の圧力変動量を減少させることができる。

本発明の第６の態様に係る画像記録装置は、記録媒体に対して液体を吐出するノズルを有する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに液体を供給する上記第１から第５の態様に係る液体供給装置とを備える。

本発明の第７の態様に係る液体供給方法は、液体吐出ヘッドに接続された液体供給流路に設けられ、印加電圧に応じて開閉する弁に印加される電圧を制御して、前記弁に印加される電圧値を、所定の初期値から所定の最終値まで徐々に変化させる電圧制御工程と、前記液体供給流路内の液体の圧力を測定する圧力測定工程と、前記圧力の測定値に基づいて、前記弁に印加される電圧の初期値及び前記弁に印加される電圧の単位時間当たりの変化量の少なくとも一方を調整する調整工程とを備える。

本発明の第８の態様に係る液体供給方法は、前記調整工程において、前記弁に電圧を印加する前後における前記圧力の変動量が所定値以上の場合に、前記弁に印加される電圧の単位時間当たりの変化量を減少させるようにしたものである。

本発明の第９の態様に係る液体供給方法は、前記調整工程において、前記弁に電圧を印加してから前記圧力の変動が検知されるまでの時間が所定値以下の場合に、前記弁に印加される電圧の初期値を減少させるようにしたものである。

本発明の第１０の態様に係る液体供給方法は、前記調整工程において、前記弁に電圧を印加してから前記圧力の変動が検知されるまでの時間が所定値以下で、かつ、前記弁に電圧を印加する前後における前記圧力の変動量が所定値以上の場合に、前記弁に印加される電圧の初期値を減少させるようにしたものである。

本発明によれば、弁の動作に起因する流路内の液体の圧力変動を抑制するとともに、液体供給流路上に設けられた弁の動作不良を解消することが可能になる。

本発明の第１の実施形態に係る画像記録装置（インクジェット記録装置）を模式的に示す図 インク貯蔵／装填部１４から液体吐出ヘッド１２へインクを供給するためのインク供給管を示す図 液体吐出ヘッド１２のノズル面及び流路を示す平面図（一部透視図） 図３の４−４断面図 本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置１の制御系を示すブロック図 バルブＢ１及びＢ２を駆動するための駆動パルスの波形を示すグラフ バルブＢ１及びＢ２に印加される電圧の時間変化量（傾き）と主供給管６０及び６６内のインクの圧力変動との関係を示すグラフ 本発明の第２の実施形態に係るインク供給管を示す図 本発明の第２の実施形態に係るインクジェット記録装置１の制御系を示すブロック図 バルブＢ１及びＢ２に印加される電圧の変化量（傾き）を算出する処理を説明するためのグラフ バルブＢ１及びＢ２に印加される電圧の初期値を算出する処理を説明するためのグラフ 本発明の第２の実施形態に係るバルブの駆動方法を示すフローチャート

以下、添付図面に従って本発明に係る液体供給装置、液体供給方法及び画像記録装置の好ましい実施の形態について説明する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像記録装置（インクジェット記録装置）を模式的に示す図である。

図１に示すように、本実施形態に係る画像記録装置（インクジェット記録装置）１は、液体吐出ヘッド１２を有する印字部１０を備えており、ホストコンピュータ（図３の符号６０）から入力された画像データに基づいて、印字部１０から記録紙１６の印字面に４色のインクを吐出してカラー画像を形成する装置である。

印字部１０は、記録紙１６の最大紙幅に対応する長さを有するライン型の液体吐出ヘッドが紙搬送方向（副走査方向（Ｙ方向））と直交する方向（主走査方向（Ｘ方向））に配置された、いわゆるフルライン型のヘッドである。液体吐出ヘッド１２は、それぞれ黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色のインクを吐出する液体吐出ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙを含んでいる。

インク貯蔵／装填部１４は、ＫＣＭＹの４色のインクを貯蔵する。インク貯蔵／装填部１４に貯蔵されたインクは、インク供給路を介して液体吐出ヘッド１２に供給される。なお、インク色や色数については上記のＫＣＭＹの標準色（４色）には限定されるものではない。

給紙部１８は、印字部１０に記録紙１６を供給する。ロール紙（連続用紙）のマガジンを備えている。なお、紙幅や紙質等が異なるマガジンを複数設けてもよい。また、カット紙が装填されたカセットを設けてもよい。

デカール処理部２０は、給紙部１８から送り出された記録紙１６を加熱ドラム２２により加熱して記録紙１６の巻き癖（カール）を除去する。なお、デカール処理時には、加熱温度を制御して、印字面がやや外側にカールするようにすることが好ましい。

カッター２４は、記録紙１６の印字面の裏面側に配置された固定刃２４Ａと、印字面側に配置された丸刃２４Ｂとを備えている。給紙部１８から送り出された記録紙１６は、カッター２４によって所望のサイズにカットされる。デカール処理部２０によってデカール処理が施され、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２６へと送られる。

吸着ベルト搬送部２６は、２つのローラー２８及び３０と、ローラー２８と３０との間に巻き掛けられた無端状のベルト３２とを備えている。ローラー２８、３０の少なくとも一方にはモータの動力が伝達されてベルト３２が図１の時計回り方向に駆動され、ベルト３２の表面に保持された記録紙１６が図１の左から右へと搬送される。

ローラー２８、３０及びベルト３２は、印字部１０の各液体吐出ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙのノズル面及び印字検出部３４のセンサ面に対向する部分が平面になるように配置されている。

ベルト３２の幅は、記録紙１６の幅よりも広くなっている。ベルト３２の表面には多数の吸引孔（不図示）が形成されている。ベルト３２の内側の印字部１０のノズル面及び印字検出部３４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバー３６が設けられている。吸着チャンバー３６は、ファン３８によって負圧にされる。これにより、記録紙１６がベルト３２の表面に吸着されて保持される。

加熱部４０は、インクが記録紙１６に着弾してから乾燥するまでの時間を短縮するために、印字前に記録紙１６を加熱する。加熱部４０としては、例えば、記録紙１６に加熱空気を吹きつけて加熱する加熱ファンが用いられる。

印字検出部３４は、印字部１０によるインクの打滴結果を撮像するためのイメージセンサを含んでいる。印字検出部３４は、各液体吐出ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサにより構成される。なお、印字検出部３４としては、例えば、エリアセンサを用いてもよい。

後乾燥部４２は、記録紙１６の印字面を乾燥させる装置である。後乾燥部４２としては、例えば、加熱ファンが用いられる。

ベルト清掃部４４は、ベルト３２に付着したインクを除去する。ベルト３２を清掃する方式としては、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式を適用することが可能である。

加熱・加圧部４６は、記録紙１６に印字された画像の表面の光沢度を制御するための装置である。加熱・加圧部４６は、後乾燥部４２の後段に配置されており、印字面を加熱しながら、所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラー４８で印字面に加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

上記のようにして画像が印字された記録紙１６（プリント物）は、排紙部５２から排出される。本実施形態に係るインクジェット記録装置１は、印字対象の画像が印字されたプリント物と、印字結果検出用のテストパターンが印字されたプリント物とを選別してそれぞれの排紙部５２Ａ、５２Ｂに送るために排紙経路を切り換える選別手段（不図示）を備えている。

なお、記録紙１６に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター５０によってテスト印字の部分を切り離す。カッター５０は、上記カッター２４と同様、固定刃５０Ａと丸刃５０Ｂとを含んでいる。

図２は、インク貯蔵／装填部１４から液体吐出ヘッド１２へインクを供給するためのインク供給管を示す図である。

図２に示すように、液体吐出ヘッド１２は、それぞれ主供給管６０及び６６、副供給管６２及び６４を介してインク貯蔵／装填部１４に接続されている。

副供給管６２及び６４には、それぞれバルブＢ１及びＢ２が設けられている。バルブＢ１及びＢ２は、ソレノイドと、ソレノイドへの通電によって駆動される弁体とを備えたソレノイドバルブであり、液体吐出ヘッド１２への液体の供給及び液体吐出ヘッド１２からの液体の排出を制御する。バルブＢ１及びＢ２は、電流の流れる向きに応じてバルブが開閉するラッチバルブである。

不図示のポンプによりインク貯蔵／装填部１４から供給されたインクは、主供給管６０を介して副供給管６２に供給される。画像の記録時には、バルブＢ１及びＢ２がともに開放されており、インク貯蔵／装填部１４から副供給管６２に供給されたインクは、液体吐出ヘッド１２を介して副供給管６４に排出される。副供給管６４に排出されたインクは、副供給管６６に供給され、不図示のフィルタによって不純物（インクの溶質等の固形物）が除去された後インク貯蔵／装填部１４に戻される。

図３は、液体吐出ヘッド１２のノズル面及び流路を示す平面図（一部透視図）であり、図４は、図３の４−４断面図である。

図３に示すように、液体吐出ヘッド１２のノズル面には、複数の液体吐出素子８０がマトリクス状に（２次元的に）配置されている。液体吐出素子８０は、ノズル８２と、圧力室８４と、インク供給口８６とを含んでいる。液体吐出ヘッド１２のノズル面には、各液体吐出素子８０のノズル８２が露呈している。

図３に示すように、液体吐出ヘッド１２は、共通流路（主流路）１００、共通流路（支流路）１０２、主供給口１０４及び１０６、バルブＢ１及びＢ２を含むインク供給系を備えている。

主流路１００は、液体吐出素子８０が配置された領域を挟むように図中上下２列設けられている。主流路１００は、例えば、主走査方向に沿うように配置されている。主流路１００の端部には主供給口１０４が形成されており、主供給口１０４及び１０６には副供給管６２及び６４がそれぞれ連結される。

支流路１０２は、液体吐出ヘッド１２の圧力室８４の主走査方向に沿って複数列設けられており、主流路１００と連結されている。また、各支流路１０２は、圧力室８４のインク供給口８６と連結されている。

図４に示すように、液体吐出素子の圧力室８４は、インク供給口８６を介して共通流路１０２と連通されている。共通流路１０２は、主流路１００から副供給管６２及び６４と連通しており、インク貯蔵／装填部１４から供給されるインクは共通流路１０２を介して圧力室８４に供給される。

圧力室８４の一部の図中上面には、共通電極として兼用される振動板９０が形成されている。振動板９０には、個別電極９２を備えた圧電素子９４が接合されている。個別電極９２に駆動電圧が印加されると、圧電素子９４が変形して圧力室８４の容積が変化し、ノズル８２からインクが吐出される。インクが吐出された後、圧電素子９４が元の状態に戻る際、共通流路１０２からインク供給口８６を通って新しいインクが圧力室８４に充填される。

図５は、本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置１の制御系を示すブロック図である。

システムコントローラ１２４は、インクジェット記録装置１の各部を制御する制御部である。システムコントローラ１２４は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路を含んでおり、ホストコンピュータ１２０との間の通信制御、メモリ１２８の読み書き制御等を行うとともに、モータ１３２及びヒータ１３６を制御する制御信号を生成する。

プログラム格納部１２６は、各種制御プログラムが格納される記憶領域である。プログラム格納部１２６としては、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）等の半導体メモリ、ハードディスク等の磁気媒体を用いることができる。

メモリ１２８は、各種のデータの記憶領域、及びシステムコントローラ１２４が演算を行うときの作業領域を含む記憶装置である。メモリ１２８としては、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体メモリ、ハードディスク等の磁気媒体を用いることができる。

通信インターフェース１２２は、ホストコンピュータ１２０との間で通信接続を行うためのインターフェースである。通信インターフェース６２としては、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、IEEE1394等のシリアルインターフェース、セントロニクス等のパラレルインターフェース、無線ネットワーク、イーサネット（登録商標）を適用することができる。通信インターフェース１２２を介して入力された画像データは、メモリ１２８に一時記憶される。

モータドライバ１３０は、システムコントローラ１２４から入力される制御信号に従ってモータ１３２を駆動して、吸着ベルト搬送部２６のローラー２８、３０に動力を伝達し、記録紙１６の搬送制御を行う。

ヒータドライバ１３４は、システムコントローラ１２４から入力される制御信号に従ってデカール処理部２０、加熱部４０、後乾燥部４２及び加熱・加圧部４６等に含まれる各種の加熱手段（ヒータ７６）の加熱制御を行う。

バルブ駆動装置１４４は、システムコントローラ１２４からの指令に従って、バルブのソレノイドに印加される電圧又は電流を制御してバルブの開閉を制御する。

プリント制御部１３８は、システムコントローラ１２４から入力される制御信号に従って、メモリ１２８に一時記憶された画像データに対して所定の信号処理を施し、印字制御信号（ドットデータ）を生成する。プリント制御部１３８は、上記印字制御信号に基づいてヘッドドライバ１４２を制御して、印字部１０の各液体吐出ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙから吐出されるインクの吐出量や吐出タイミングの制御を行う。また、プリント制御部１３８は、印字検出部３４から得られるインクの打滴結果に基づいて、印字制御信号を補正する。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。

バッファメモリ１４０は、プリント制御部１３８が画像データを処理するときの作業領域を含む記憶装置である。

［バルブの駆動方法］
次に、本実施形態に係るバルブの駆動方法について説明する。

図６は、バルブＢ１及びＢ２を駆動するための駆動パルスの波形を示すグラフである。図６において、横軸は時間、縦軸は電圧（Ｖ）である。

図６に示すように、バルブＢ１及びＢ２の動作時の圧力変動量を減少させるために、バルブを駆動するために必要な電圧の最小値（バルブ駆動閾値Ｖｔｈ）でバルブを駆動した場合について説明する。バルブ駆動閾値Ｖｔｈは、バルブの個体によって異なる場合がある。また、バルブ駆動閾値Ｖｔｈは、バルブの使用環境の温度（例えば、インクの温度）又は経時変化により変化する場合がある。従って、複数のバルブに一定の電圧Ｖ１を印加した場合、バルブ駆動閾値ＶｔｈがＴｈ１（＜Ｖ１）のバルブは開閉動作するが、バルブ駆動閾値ＶｔｈがＴｈ２（＞Ｖ１）のバルブは開閉動作しない。このため、バルブを安定的に駆動することができないという問題がある。

一方、図６のグラフＬ２に示すように、印加電圧ＶをＶ_Ｂ（≫Ｔｈ１，Ｔｈ２）とした場合、バルブを安定的に開閉動作させることが可能であるが、圧力変動が大きくなる。

本実施形態では、図中のグラフＬ１に示すように、印加電圧Ｖを初期値Ｖ_Ａから最終値Ｖ_Ｂに徐々に変化させる。ここで、初期値Ｖ_Ａ及び最終値Ｖ_Ｂは、種類が同じ複数個のバルブのバルブ駆動閾値Ｖｔｈ又はその経時変化を測定して、バルブ駆動閾値Ｖｔｈの測定値の最小値Ｖｍｉｎと最大値Ｖｍａｘとを求めることにより決定される。本実施形態では、Ｖ_Ａ＜Ｖｍｉｎ、Ｖ_Ｂ＞Ｖｍａｘとする。上記複数個のバルブのバルブ駆動閾値Ｖｔｈ及びその経時変化後のバルブ駆動閾値を、初期値Ｖ_Ａと最終値Ｖ_Ｂとの間に含めるため、初期値Ｖ_Ａ及び最終値Ｖ_ＢをそれぞれＶ_Ａ≦０．７５×Ｖｍｉｎ、Ｖ_Ｂ≧１．２０×Ｖｍａｘとすることが好ましい。上記のように設定された初期値Ｖ_Ａ及び最終値Ｖ_Ｂは、プログラム格納部１２６に格納される。

次に、バルブＢ１及びＢ２に印加される電圧の時間変化量（傾き）の算出方法について説明する。

図７は、バルブＢ１及びＢ２に印加される電圧の時間変化量（傾き）と主供給管６０及び６６内のインクの圧力変動との関係を示すグラフである。図７において、横軸は時間、縦軸は圧力変動量を示している。

図７に示すように、単位時間あたりの電圧の変化量（時間変化量、傾き）が大きいほど、主供給管６０及び６６内のインクの圧力の変動量が大きくなる。本実施形態では、電圧の時間変化量と圧力の変動量を予め測定して、圧力の変動量が圧力変動許容上限値よりも小さくなる電圧の時間変化量（図中のＬｃ及びＬｄ）の範囲を求める。そして、求めた電圧の時間変化量の値は、プログラム格納部１２６に格納される。

ここで、圧力変動許容上限値は、ノズル８２からの気泡の吸い込み及びインクの染み出しが発生しないような圧力変動の閾値であり、インクジェット記録装置１の構成（例えば、液体吐出ヘッド１２、主供給管６０及び６６、副供給管６２及び６４、主流路１００、支流路１０２の径等）に基づいて実験的に求めることができる。

システムコントローラ１２４は、バルブを駆動するときに、初期値Ｖ_Ａ、最終値Ｖ_Ｂ、及び電圧の時間変化量をプログラム格納部１２６から読み出して、バルブＢ１及びＢ２に印加される電圧を制御する。これにより、バルブの動作に起因する流路内の液体の圧力変動を抑制するとともに、流路上に設けられたバルブの動作不良を解消することが可能になる。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、上記第１の実施形態と同様の構成については説明を省略する。

図８は、本発明の第２の実施形態に係るインク供給管を示す図であり、図９は、本発明の第２の実施形態に係るインクジェット記録装置１の制御系を示すブロック図である。

図８に示すように、本実施形態では、主供給管６０及び６６の端部に、それぞれ圧力センサ６８及び７０が設けられている。圧力センサ６８及び７０は、それぞれ主供給管６０及び６６の内部におけるインクの圧力を検知する。なお、圧力センサ６８及び７０は、副供給管６２及び６４に設けてもよい。

圧力センサ６８及び７０は、所定時間ごとに、主供給管６０及び６６内の圧力値を検知して、圧力の測定値を示す信号をシステムコントローラ１２４に出力する。システムコントローラ１２４は、それぞれバルブＢ１及びＢ２に電圧を印加する前後の圧力値の変動に基づいて、バルブＢ１及びＢ２に印加される電圧の変化量（傾き）及び電圧の初期値を調整する。

図１０は、バルブＢ１及びＢ２に印加される電圧の変化量（傾き）を算出する処理を説明するためのグラフである。

図１０に示すように、グラフＬａに沿って印加電圧を変化させた場合、グラフＰａに示すように、電圧を印加する前後の圧力変動が圧力変動許容上限値を超えたことが検知される。この場合、システムコントローラ１２４は、グラフＬｂに示すように、電圧の変化量を減少させる。これにより、電圧を印加する前後の圧力変動が圧力変動許容上限値未満になるようにすることができる。

図１１は、バルブＢ１及びＢ２に印加される電圧の初期値を算出する処理を説明するためのグラフである。

図１１に示すように、グラフＬａに沿って印加電圧を変化させた場合、印加電圧の初期値Ｖ_Ａ１がバルブ動作閾値Ｖｔｈ以上であるため、電圧の印加直後にバルブＢ１及びＢ２が急激に開放され、圧力センサ６８及び７０によって圧力変動量が所定値（圧力変動の検知の基準値）以上になったことが検知される。更に、図１１に示すグラフＰａでは、電圧を印加する前後の圧力変動量が圧力変動許容上限値を超えてしまう。

システムコントローラ１２４は、電圧の印加開始時点から所定時間Ｔｔｈ以内（一例でＴｔｈ＝約１０ミリ秒以内）に、圧力センサ６８及び７０の少なくとも一方によって圧力変動が検知された場合に、印加電圧の初期値をＶ_Ａ１よりも所定値ｄＶ（一例でｄＶ＝１．０Ｖ）下げてＶ_Ａ２に変更する。すると、グラフＬｂに示すように、電圧が印加開始されてからバルブ駆動閾値Ｖｔｈに到達するまでの時間がＴｂ１に延長され、バルブＢ１及びＢ２が印加電圧値の上昇に伴って徐々に開放される。これにより、電圧の印加開始から圧力変動が起こるまでの時間を所定時間Ｔｔｈより長くすることができ、グラフＰｂに示すように、電圧を印加する前後の圧力変動が圧力変動許容上限値を超えるのを回避することができる。

上記のように、印加電圧の初期値を下げても、圧力の変動が電圧の印加直後所定時間Ｔｔｈ以内に検知される場合には、印加電圧の初期値を更にｄＶ下げる。そして、圧力変動の検知と、印加電圧の初期値の変更を繰り返すことにより、印加電圧の初期値を適切に設定することが可能になる。

なお、上記Ｔｔｈ及びｄＶの値は一例であり、インクジェット記録装置１の構成に応じて決定される。

また、本実施形態では、電圧の印加開始時点から所定時間Ｔｔｈ以内に圧力変動が検知された場合に印加電圧の初期値を下げるようにしたが、電圧の印加開始時点から所定時間Ｔｔｈ以内に圧力変動が検知され、かつ、圧力センサ６８及び７０の少なくとも一方によって検知された圧力変動量が圧力変動許容上限値より大きい場合に、印加電圧の初期値を下げるようにしてもよい。

次に、本実施形態に係るバルブの駆動方法について説明する。図１２は、本発明の第２の実施形態に係るバルブの駆動方法を示すフローチャートである。

まず、図１２に示すように、システムコントローラ１２４は、プログラム格納部１２６から読み出した初期値Ｖ_Ａ、最終値Ｖ_Ｂ、及び電圧の時間変化量に基づいて、バルブＢ１及びＢ２への電圧の印加を開始する（ステップＳ１０）。バルブＢ１及びＢ２への電圧の印加が開始されると、圧力センサ６８及び７０によってそれぞれ主供給管６０及び６６内におけるインクの圧力が検知され、システムコントローラ１２４に入力される（ステップＳ１２）。

次に、システムコントローラ１２４は、流路内の圧力の変動が圧力変動許容上限値（許容値）以上であるかどうかを判定する（ステップＳ１４）。流路内の圧力の変動が圧力変動許容上限値以上の場合には（ステップＳ１４のＹｅｓ）、システムコントローラ１２４は、印加電圧の時間変化量を減少させる（ステップＳ１６）。一方、流路内の圧力の変動が圧力変動許容上限値未満の場合には（ステップＳ１４のＮｏ）、ステップＳ１８に進む。

次に、システムコントローラ１２４は、電圧印加の開始から圧力の変動が検知されるまでの時間が所定値以下かどうかを判定する（ステップＳ１８）。電圧印加の開始から圧力の変動が検知されるまでの時間が所定値以下の場合には（ステップＳ１８のＹｅｓ）。電圧印加開始時の電圧値（初期値）を所定値ｄＶ下げる（ステップＳ２０）。

上記ステップＳ１２からＳ２０を繰り返すことにより、印加電圧の初期値Ｖ_Ａ及び電圧の時間変化量が最適化される。

本実施形態によれば、主供給管６０及び６６内のインクの圧力を監視して、印加電圧の初期値Ｖ_Ａ及び電圧の時間変化量を変化させることにより、バルブの動作に起因する流路内の液体の圧力変動を抑制するとともに、流路上に設けられたバルブの動作不良を解消することが可能になる。

なお、上記の実施形態では、電圧値を線形に変化させたが、段階的又は非線形に変化させてもよい。電圧値を非線形に変化させる場合、電圧値の時間変化量が上記工程によって定められた傾き以下になるようにすればよい。

また、上記の実施形態では、バルブＢ１及びＢ２のソレノイドに印加する電圧値（Ｖ）を制御するようにしたが、電圧値（Ｖ）の代わりに電流値（Ａ）を制御するようにしてもよい。

１…画像記録装置（インクジェット記録装置）、１０…印字部、１２…液体吐出ヘッド、６８、７０…圧力センサ、１２４…システムコントローラ、１４４…バルブ駆動装置、Ｂ１、Ｂ２…バルブ

Claims (10)

1. 液体吐出ヘッドに接続された液体供給流路と、
   前記液体供給流路に設けられ、印加電圧に応じて開閉する弁と、
   前記弁に印加される電圧を制御する電圧制御手段であって、前記弁に印加される電圧値を、前記弁が動作するために必要な電圧の閾値より小さい初期値から前記弁が動作するために必要な電圧の閾値より大きい最終値まで徐々に変化させる電圧制御手段と、
   を備える液体供給装置。
2. 液体吐出ヘッドに接続された液体供給流路と、
   前記液体供給流路に設けられ、印加電圧に応じて開閉する弁と、
   前記弁に印加される電圧を制御する電圧制御手段であって、前記弁に印加される電圧値を、所定の初期値から所定の最終値まで徐々に変化させる電圧制御手段と、
   前記液体供給流路内の液体の圧力を測定する圧力測定手段と、
   前記圧力測定手段による圧力の測定値に基づいて、前記弁に印加される電圧の初期値及び前記弁に印加される電圧の単位時間当たりの変化量の少なくとも一方を調整する調整手段と、
   を備える液体供給装置。
3. 前記調整手段は、前記弁に電圧を印加する前後における前記圧力の変動量が所定値以上の場合に、前記弁に印加される電圧の単位時間当たりの変化量を減少させる、請求項２記載の液体供給装置。
4. 前記調整手段は、前記弁に電圧を印加してから前記圧力の変動が検知されるまでの時間が所定値以下の場合に、前記弁に印加される電圧の初期値を減少させる、請求項２又は３記載の液体供給装置。
5. 前記調整手段は、前記弁に電圧を印加してから前記圧力の変動が検知されるまでの時間が所定値以下で、かつ、前記弁に電圧を印加する前後における前記圧力の変動量が所定値以上の場合に、前記弁に印加される電圧の初期値を減少させる、請求項２又は３記載の液体供給装置。
6. 記録媒体に対して液体を吐出するノズルを有する液体吐出ヘッドと、
   前記液体吐出ヘッドに液体を供給する請求項１から５のいずれか１項記載の液体供給装置と、
   を備える画像記録装置。
7. 液体吐出ヘッドに接続された液体供給流路に設けられ、印加電圧に応じて開閉する弁に印加される電圧を制御して、前記弁に印加される電圧値を、所定の初期値から所定の最終値まで徐々に変化させる電圧制御工程と、
   前記液体供給流路内の液体の圧力を測定する圧力測定工程と、
   前記圧力の測定値に基づいて、前記弁に印加される電圧の初期値及び前記弁に印加される電圧の単位時間当たりの変化量の少なくとも一方を調整する調整工程と、
   を備える液体供給方法。
8. 前記調整工程において、前記弁に電圧を印加する前後における前記圧力の変動量が所定値以上の場合に、前記弁に印加される電圧の単位時間当たりの変化量を減少させる、請求項７記載の液体供給方法。
9. 前記調整工程において、前記弁に電圧を印加してから前記圧力の変動が検知されるまでの時間が所定値以下の場合に、前記弁に印加される電圧の初期値を減少させる、請求項７又は８記載の液体供給方法。
10. 前記調整工程において、前記弁に電圧を印加してから前記圧力の変動が検知されるまでの時間が所定値以下で、かつ、前記弁に電圧を印加する前後における前記圧力の変動量が所定値以上の場合に、前記弁に印加される電圧の初期値を減少させる、請求項７又は８記載の液体供給方法。

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